UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION INGENIERIA CIVIL
INTRODUCCION
En el presente trabajo de investigación tiene el fin de dar a conocer los criterios de estructuración y diseño para para una una zapa zapata ta cone conect ctad ada; a; vere veremo mos s los los usos usos,, el comportamiento estructural, el diseño, el dimens dimension ionami amient ento o y el proced procedimie imiento nto constr construct uctivo ivo y algunas consideraciones que debemos tener presente en el momento de construir una zapata tipo conectada. Para la construcción de una zapata conectada también tene tenemo mos s que que tene tenerr en cuen cuenta ta el tipo tipo de suel suelo, o, las las columnas.
CONCRETO ARMADO II
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MARCO TEÓRICO
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ZAPATAS CONECTADAS DEFINICION na zapata conectada est! constituida por una zapata e"céntrica y una zapata interior unida por una viga de cone"ión r#gida, que permite controlar la rotación de la zapata e"céntrica correspondiente a la columna perimetral. $e considera una solución económica, especialmente para distancias entre ejes de columnas de ejes mayores de % metros, usualmente es m!s económica que la zapata combinada. $on aquellas zapatas que est!n por una viga de cimentación. $e utilizan generalmente cuando el terreno es de baja capacidad portante o cuando se quiere aliviar las presiones de la zapata al terreno. Estructuralmente se tienen dos zapatas aisladas, siendo una de ellas e"céntrica, la que est! en el l#mite de propiedad y diseñada bajo la condición de presión uniforme del terreno; el momento de fle"ión debido a que la carga de la columna y la resultante de las presiones del terreno no coinciden, es resistido por una viga de cone"ión r#gida que unen las dos columnas que conforman la zapata conectada. &a viga de cone"ión debe ser muy r#gida para que sea compatible con el modelo estructural supuesto. &a 'nica complicación es la interacción entre el suelo y el fondo de la viga. (lgunos autores recomiendan que la viga no se apoye en el terreno, o que se apoye de manera que solo resista su peso propio.
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USOS DE LA ZAPATA CONECTADA
$e utilizan cuando el terreno es de baja capacidad portante o cuando se quiere aliviar las presiones de las zapatas del terreno.
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$e utilizan para equilibrar una carga estructural que no se encuentra localizada en el centro de gravedad.
COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL
Cuando se hace uso de la zapata execentrica, el centro de presiones de la resultante de las cargas y momentos no coincide con el centro de gravedad de la zapata. El momento genera que la zapata enda a voltearse, pero para evitarlo se coloca una viga de cimentacion. La funcion de la viga de cimentacion es equilibrar la mala de distribucion de esfuerzos de la zapata excentrica y no absorber ningun po de momento. Este sistema, conformado por dos zapatas (excentrica y central y una viga de cimentacion, se comporta como un !sube y ba"a#, donde es importante que la columna central tenga una carga mayor que la que produce la viga en sendo contrario. Esto debe aplicarse de tal modo que se mantenga en equilibrio. En caso de sismo la viga de ciemntacion evita que la estructura falle$ ya que evita la falla por volteo o asentamiento. %ara el caso de las zapatas conectadas por medio de las vigas de cimentacion, se tomara en cuenta que las vigas deberan ser dise&adas para desempe&arse como acoples CONCRETO ARMADO II
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horizontales para evitar los desplazamientos horizontales de las mismas, reducir la magnitud de los asentamientos diferenciales y resisr los momentos provocados por las cargas de sismo. 'e esta manera, deberan tener un refuerzo longitudinal de forma connua, la cual se colocara dentro de las dimensiones de la columna apoyada en la zapata o dentro de la misma zapata.
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DISEÑO DE LAS ZAPATAS CONECTADAS El diseño se basa en el dimensionamiento de la viga de cone"ión, diseño de la zapata e"céntrica y diseño de la zapata interior.
Zapata Interior.- $e diseña como una zapata aislada. Puede considerarse la reacción de la viga de cone"ión. En el diseño de cortante por punzonamiento se considera la influencia de la viga de cone"ión en la determinación de la zona cr#tica.
Zapata Exterior.- transfiere su carga a la viga de cone"ión, actuando la zapata como una losa en voladizo e ambos lados de la viga de cone"ión. $e recomienda dimensionarla en planta considerando una dimensión transversal igual a ).* a +. veces la dimensión en la dirección de la e"centricidad.
Via !e Ci"enta#i$n.- -ebe analizarse como una viga que cumpla con la función de relacionar o conectar a las columnas central y perimetral, es tomar el momento resistente en la zapata e"céntrica impidiendo el giro de esta, considerando de esta manera una distribución uniforme en las presiones del terreno. CONCRETO ARMADO II
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&a viga de cimentación puede presentarse de dos maneras
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DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA CONECTADA
&a zapata e"céntrica se dimensionar! con voladizos diferentes de manera que en la dirección de la vigas u dimensión sea menor que en la dirección transversal, para disminuir la e"centricidad.
Es recomendable que la viga tenga un anc6o igual o mayor al anc6o de la columna y un peralte que le permita tener buena rigidez.
El fondo de la viga debe estar a ) o + cm. por encima del fondo de la zapata con la finalidad de que no tome presiones del terreno.
El diseño se realiza en forma similar al de zapatas aisladas y la viga de cone"ión similar a una viga simple sometida a esfuerzos de fle"ión y cortante
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-onde &) espaciamiento entre la columna e"terior y la columna interior P) carga total de servicio de la columna e"terior.
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CONSIDERACIONES
/o se toma en cuenta el peso de la viga y su influencia en el cortante y el momento.
&a presión del terreno no se est! considerando uniformemente repartida en toda la zapata, sino como una reacción concentrada en el eje de la zapata.
&a rigidez al giro de la zapata interior se desprecia y se considera como si la viga estuviera articulada en ese e"tremo.
&a viga de cone"ión es muy r#gida de manera que ella absorbe el #ntegro del momento e"istente en las columnas.
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CONCLUSIONES
$e suelen colocar zapatas conectadas cuando las distancias entre ejes son mayores o iguales a % metros.
En las zapatas conectadas cada columna posee su propia cimentación y estas est!n unidas por una viga de cimentación.
&os par!metros de la capacidad portante y coeficiente de resistencia del suelo, influyen en el diseño de cimentaciones superficiales de concreto armado.
uando la capacidad portante de un suelo es mayor, las zapatas conectadas son de menor volumen de concreto y de cantidad de acero.
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SU&ERENCIAS
$e debe diseñar tomando en consideración las caracter#sticas del suelo Dcapacidad admisible.
$e debe tomar en cuenta las consideraciones indicadas en el diseño de zapatas conectadas para proceder con los pasos del procedimiento constructivo.
$ugerimos que todos los trabajos bien desarrollados, sean arc6ivados en la biblioteca, para que as# estén a disposición de los alumnos como un referente.
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'I'LIO&RAFIA
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